ตารางธาตุ

ตารางธาตุ การจัดเรียงธาตุในตารางธาตุ สมบัติของธาตุในตารางธาตุ

การจัดเรียงธาตุในตารางธาตุ

กลุ่ม A เรียกว่า ธาตุเรพรีเซนเตติฟ (Representative elements) VIIIA กลุ่ม A เรียกว่า ธาตุเรพรีเซนเตติฟ (Representative elements)

กลุ่ม B ธาตุแทรนซิชัน (Transition elements) VIIIA กลุ่ม B ธาตุแทรนซิชัน (Transition elements)

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ (alkaline earth) ก๊าซเฉื่อย (Inert gas) VIIIA โลหะอัลคาไล (alkali metal) โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ (alkaline earth) ธาตุเฮโลเจน (halogen)

การจัดเรียงของธาตุในตารางธาตุ “การจัดเรียงธาตุทางเคมีเป็นตาราง โดยจัดเรียงธาตุที่มีสมบัติคล้ายกันให้อยู่ในกลุ่มเดียวกัน” การจัดเรียงของธาตุในตารางธาตุ 1. ธาตุซึ่งเรียงตามลำดับเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้นและเป็นแถวตามแนวนอนเรียกว่า คาบ ซึ่งมีทั้งหมด 7 คาบ  Atomic number (Z) Atomic mass Or Mass number (A)

แนวโน้มความเป็นโลหะ-อะโลหะในตารางธาตุ

สมบัติของธาตุในตารางธาตุ

ธาตุหมู่ 1A (โลหะอัลคาไล) Li Na K Rb Cs Fr

สมบัติที่สำคัญของธาตุหมู่ 1A Li Na K Rb Cs Fr ว่องไวต่อปฏิกิริยาสูงมาก เกิดปฏิกิริยาได้ดีกับธาตุหมู่ 7A ทำปฏิกิริยารุนแรงกับน้ำ ได้แก๊สไฮโดรเจน ดังสมการ

- เป็นของแข็ง - ความหนาแน่นน้อย - จุดเดือดจุดหลอมเหลวสูงแต่ต่ำเมื่อเทียบกับโลหะหมู่อื่น - เวเลนว์อิเล็กตรอน 1 จึงสูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่าย เกิดเป็นไอออน เช่น Li+ , Na+

ประโยชน์ของธาตุหมู่ 1A * Cs (ซีเซียม) ใช้ทำโฟโตเซลล์ที่เปลี่ยนสัญญาณแสงไปเป็นสัญญาณไฟฟ้า เช่น เครื่องวัดความเข้มแสงในกล้องถ่ายรูป * เกลือแกง (โซเดียมคลอไรด์ NaCl) * ดินประสิว (โพแทสเซียมไนเตรต KNO3) * ผงฟู (โซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต NaHCO3) * โซเดียมซิลิเกต (Na2SiO4) อุตสาหกรรมทำแก้ว * โซดาไฟ (NaOH) ใช้ล้างท่อน้ำทิ้ง ใช้เป็นวัตถุดิบในการทำสบู่ และใช้ในอุตสาหกรรมกระดาษ

ธาตุหมู่ 2A (โลหะอัลคาไลน์เอิร์ท) Be Mg Ca Sr Ba Ra

สมบัติที่สำคัญของธาตุหมู่ 2A Mg(s) + 2H2O(l)  Mg(OH)2(aq) + H2(g) - โลหะเนื้ออ่อน - เป็นของแข็ง - จุดเดือด จุดหลอมเหลวมากกว่าธาตุหมู่ 1A - มีความว่องไวต่อปฏิกิริยาเคมีน้อยกว่าหมู่ 1A เกิดปฏิกิริยากับน้ำแต่น้อยกว่าหมู่ 1A ให้แก๊สไฮโดรเจนและความร้อน ยิ่งอุณหภูมิสูงยิ่งทำปฏิกิริยาได้ดี ดังสมการ Mg(s) + 2H2O(l)  Mg(OH)2(aq) + H2(g) ความร้อน

- เวเลนซ์อิเล็กตรอน 2 เสียอิเล็กตรอนได้ง่าย แต่ไม่ดีเท่ากับธาตุหมู่ 1A - เกิดเป็นไอออน เช่น Mg2+, Ca2+ - รวมตัวกับอโลหะเกิดสารประกอบได้หลายชนิดในธรรมชาติ จึงไม่พบในรูปของธาตุอิสระ เช่น CaCO3, MgCl2 , BaCl2

ประโยชน์ของธาตุหมู่ 2A * Mg ผสม Al ทำส่วนประกอบของเครื่องบิน * Mg ใช้ทำไส้หลอดไฟแฟลตถ่ายรูป * Be ผสม Cu ใช้ทำส่วนประกอบของเรือเดินทะเล * CaSO4 ใช้ในอุตสาหกรรมปูนปลาสเตอร์ * Mg(OH)2 ใช้เป็นส่วนผสมในยาสีฟัน และใช้เป็นยาลดกรดในกระเพาะอาหาร

สมบัติที่สำคัญของธาตุหมู่ 7A (Halogen) - เป็นอโลหะ - มีความว่องไวต่อปฏิกิริยาเคมีสูงมาก - ธาตุหมู่นี้ไม่อยู่เป็นอะตอมอิสระ แต่อยู่เป็นโมเลกุล เช่น F2, Cl2, Br2 และ I2 - พบทั้ง 3 สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลว และแก๊ส - ธาตุแฮโลเจนทุกชนิดเป็นพิษ F2 เป็นแก๊สพิษอย่างแรง Cl2 เป็นแก๊สพิษมีกลิ่นฉุนจัด - ทุกธาตุเป็นอโลหะ ไม่นำไฟฟ้าทุกสถานะ - เกิดสารประกอบไอออนิกและโคเวเลนต์

ประโยชน์ของธาตุหมู่ 7A * ฟลูออรีนใช้เตรียมสารประกอบฟลูออโรคาร์บอน เช่น ฟรีออน ใช้ในเครื่องทำความเย็น, เทฟลอน * คลอรีนใช้ฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ในสระว่ายน้ำ และในน้ำประปา * ไอโอดีนป้องกันโรคคอพอก * ทิงเจอร์ไอโอดีน (ไอโอดีนละลายในเอทานอล) ใช้เป็นยาฆ่าเชื้อโรค

แสงสีเหล่านี้มีที่มาจากธาตุจำพวกใด

ธาตุหมู่ 8A (แก๊สเฉื่อย) He Ne Ar Kr Xe Rn - แก๊สเฉื่อย (Inert gas) หรือแก๊สมีตระกูล มีสถานะเป็นก๊าซ ในธรรมชาติจะไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุอื่น - 1 โมเลกุลมี 1 อะตอม (เป็นแก๊สอะตอมเดี่ยว) - มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 8 ไม่เกิดเป็นไอออน - อยู่เป็นอะตอมอิสระได้ มีสถานะเป็นแก๊สและเฉื่อยต่อ การเกิดปฏิกิริยาเคมี จึงเรียกธาตุหมู่นี้ว่า แก๊สเฉื่อย

ประโยชน์ของก๊าซเฉื่อย He

ประโยชน์ของก๊าซเฉื่อย บรรจุในหลอดนีออน He แสงสีชมพู Ne แสงสีแดงส้ม Ar แสงสีม่วง Xe แสงสีน้ำเงิน

สมบัติที่สำคัญของก๊าซเฉื่อย - ก๊าซเฉื่อย 1 อะตอม เท่ากับ 1 โมเลกุล - ปนอยู่กับอากาศประมาณร้อยละ 1 โดยปริมาตร พบว่ามี Ar อยู่มากที่สุดคือประมาณร้อยละ 96.6 ของก๊าซเฉื่อยทั้งหมด * ความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยา Xe > Kr > Ar > Ne > He ส่วน Rn เป็นธาตุกัมมันตรังสี พบว่า Xe และ Kr สามารถทำปฏิกิริยากับ F2 และ O2 ได้

ประโยชน์ของแก๊สเฉื่อย He ----> Balloon, Deep sea diving, สารหล่อเย็น

* ใช้บรรจุในหลอดนีออน ประโยชน์ของก๊าซเฉื่อย * ใช้บรรจุในหลอดนีออน He ให้แสงสีชมพู Ne ให้แสงสีแดงส้ม Ar ให้แสงสีม่วง Xe ให้แสงสีน้ำเงิน

ประโยชน์ของก๊าซเฉื่อย * อาร์กอน ใช้บรรจุในหลอดไฟฟ้าแบบมีไส้แทนอากาศ * คริปตอนใช้ในหลอดไฟแฟลช , ใช้ในเลเซอร์บางชนิด * เรดอน ใช้รักษาโรคมะเร็ง

การจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุ จากการเรียงอิเล็กตรอนของธาตุในระดับพลังงานหลักทำให้ทราบว่า จำนวนระดับพลังงานหลักของอิเล็กตรอนทำให้ทราบว่าธาตุนั้นอยู่คาบใด ถ้าธาตุมีจำนวนระดับพลังงานของอิเล็กตรอนเท่ากัน แสดงว่าธาตุนั้นอยู่ในคาบเดียวกัน จำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน หรืออิเล็กตรอนที่อยู่ในระดับพลังงานวงนอกสุด ทำให้ทราบหมู่ของธาตุ ถ้าธาตุมีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากัน แสดงว่าธาตุนั้นอยู่ในหมู่เดียวกัน (เฉพาะหมู่ย่อย A) ระดับพลังงานของอิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้นิวเคลียสที่สุดมีระดับพลังงานต่ำสุด เรียกระดับ K ระดับพลังงานที่อยู่ถัดออกมาเรียก ระดับ L, M, N, O, P, Q ต่อมาได้แสดงเป็นตัวเลขแทนคือที่ n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, และ 7 ตามลำดับ

หลักการจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุในระดับพลังงานต่าง ๆ 1. ต้องทราบเลขอะตอมหรือจำนวนอิเล็กตรอนของธาตุ 2. จำนวนอิเล็กตรอนในแต่ละระดับพลังงานหลักมีจำนวนไม่เกิน 2n2 แต่ไม่เกิน 32 อิเล็กตรอน จำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนไม่เกิน 8 อิเล็กตรอน ระดับพลังงานหลัก n=1 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 2 อิเล็กตรอน ระดับพลังงานหลัก n=2 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 8 อิเล็กตรอน ระดับพลังงานหลัก n=3 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 18 อิเล็กตรอน ระดับพลังงานหลัก n=4 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 32 อิเล็กตรอน 3. จำนวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงานย่อยโดยอาศัยรูปแบบโคจรของอิเล็กตรอนรอบ ๆ นิวเคลียสเรียกรูปแบบวงโคจรนี้ว่าออร์บิทัล (Orbital) โดย 1 ออร์บิทัลจะมีอิเล็กตรอนได้ไม่เกิน 2 อิเล็กตรอน n=1 มี 1 ระดับพลังงานย่อยคือ s n=2 มี 2 ระดับพลังงานย่อยคือ s, p n=3 มี 3 ระดับพลังงานย่อยคือ s, p, d n=4 มี 4 ระดับพลังงานย่อยคือ s, p, d, f s มี 1 ออร์บิทัล บรรจุได้สูงสุด 2 อิเล็กตรอน p มี 3 ออร์บิทัล บรรจุได้สูงสุด 6 อิเล็กตรอน d มี 5 ออร์บิทัล บรรจุได้สูงสุด 10 อิเล็กตรอน f มี 7 ออร์บิทัล บรรจุได้สูงสุด 14 อิเล็กตรอน

แสดงการจัดเรียงของระดับพลังงานหลักและพลังงานย่อยของธาตุ